目前，激光粒度分析儀已廣泛應(yīng)用于顆粒表征。測量對象包括三種類型的粒子系統(tǒng)：固體粉末、懸浮液(包括固-液、氣-液、液-液和其他兩相流體)和液滴。應(yīng)用領(lǐng)域包括學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)、技術(shù)開發(fā)部門和生產(chǎn)監(jiān)控部門。DY臺商用儀器誕生至今已有50年，張福根博士從事這一領(lǐng)域的研究和開發(fā)已近30年。盡管如此，由于——測試對象的抽象粒子系統(tǒng)、激光粒度儀器的原理和技術(shù)的復(fù)雜性以及一些有待完善的問題，張博士認(rèn)為，對激光粒度儀器的科學(xué)和技術(shù)問題進(jìn)行流行和專業(yè)的介紹可以幫助客戶更好地理解、選擇和使用它產(chǎn)品。

       首先需要注意的是，這里提到的激光粒度計(jì)是指基于靜態(tài)光散射原理的粒度測試設(shè)備。目前，還有一種基于光散射原理的粒度分析儀，它也使用激光作為照明光源，但被稱為動態(tài)光散射(DLS)粒度分析儀。前者根據(jù)不同大小的粒子所產(chǎn)生的散射光的空間分布來計(jì)算粒子大小(這被認(rèn)為是不隨時(shí)間變化的)，而后者在固定的散射角下測量散射光隨時(shí)間的變化來分析粒子大小。前者適用于測量約0.1微米至數(shù)千微米的顆粒，而后者適用于測量1微米至1納米(千分之一微米)的顆粒。激光粒度分析儀在英文也被稱為基于激光衍射法的粒度分析技術(shù)。

      麥克斯韋在20世紀(jì)70年代提出電磁波理論后，發(fā)現(xiàn)光也是電磁波。光的衍射現(xiàn)象本質(zhì)上是由電磁場和障礙物之間的相互作用引起的。衍射理論是電磁波理論的近似表達(dá)。根據(jù)嚴(yán)格的電磁波理論，光會遇到障礙物并與之相互作用，從而改變其原來的行進(jìn)方向。這種現(xiàn)象通常被稱為光散射。電磁波理論可以用來描述任何大小的物體對光的散射，散射光的方向也是任意的。無論是在早期還是現(xiàn)在，當(dāng)用激光粒度計(jì)測量粒子尺寸時(shí)，都假定粒子是球形的。如果假設(shè)粒子是均勻的和各向同性的，可以用嚴(yán)格的電磁波理論(稱為“米氏散射理論”)導(dǎo)出散射光場的嚴(yán)格解析解。

       世界上DY臺商用激光粒度分析儀設(shè)計(jì)于1968年。雖然米氏理論是在那時(shí)提出的，但由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，很難用它來快速計(jì)算各種大小粒子的散射光場。因此，當(dāng)時(shí)散射光場是用夫瑯和費(fèi)衍射理論計(jì)算的，這就是為什么這個原理被稱為激光衍射法。這個術(shù)語一直使用到現(xiàn)在。然而，術(shù)語“光散射方法”在國際上使用得越來越多。

       激光粒度基于這樣一種現(xiàn)象：當(dāng)單色平行光(激光束)照射微小的球形粒子時(shí)，它會產(chǎn)生一個光點(diǎn)。這個點(diǎn)由ZX的一個亮點(diǎn)和圍繞亮點(diǎn)的一系列同心亮環(huán)組成。這樣的光斑被稱為“愛里斑”，ZX亮點(diǎn)的大小是從亮點(diǎn)ZX到DY個暗環(huán)(Z暗點(diǎn))的距離計(jì)算出來的，該距離也稱為愛里斑半徑。愛里斑粒子的大小和強(qiáng)度分布隨著粒子大小的變化而變化。傳統(tǒng)上認(rèn)為粒子越小，愛里斑越大。因此，我們可以根據(jù)愛里斑的強(qiáng)度分布來確定粒子的大小。當(dāng)然，在實(shí)踐中，照明光束中通常有數(shù)千個粒子。此時(shí)，我們測量的散射光場是許多粒子散射光相干疊加的結(jié)果。